Définition de l’indicateur « Catégorie Professionnelle Parentale » (CPP) Professionnelle Parentale » (CPP)

Para esta secção foram analisados os dados, questão a questão de investigação, interpretando-os criticamente à luz da literatura. Quanto à primeira questão, relativa à relevância que os alunos atribuíram às aulas de química, os resultados foram obtidos através de questionários, documentos escritos dos alunos e entrevistas. Os resultados mostraram que os alunos apresentaram um aumento significativo da relevância dada às aulas de química com esta intervenção. No seu estudo, Kotkas, Holbrook, e Rannikmäe (2016) apresentam resultados que também relacionam o aumento da relevância dada a aulas de ciências, quando os alunos são envolvidos numa abordagem inquiry e quando lhes são apresentados contextos familiares e significativos. Este trabalho, para além de ter considerado uma abordagem STEM ao conjunto das tarefas, envolveu, também, o ensino por investigação (inquiry) e o role-play. Pelo que uma abordagem STEM, aliada ao inquiry ou ao role-play, continua a promover a relevância dada a aulas de ciências,

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mostrando-se em sintonia com a literatura. Note-se, ainda, que os alunos já demonstravam algum gosto e relevância pelas aulas de física e química, apresentando valores acima da média teórica do questionário. Este pode ter sido um contributo para um maior envolvimento dos alunos nestas aulas, facilitando, deste modo, o efeito significativo observado.

Ora, uma maior relevância dada às aulas implica um maior envolvimento e, consequentemente, uma melhor aprendizagem, visto que os alunos atribuem um significado mais autêntico àquilo que se aprende nas mesmas (Moore, Tank, Glancy & Kersten, 2015). De facto, os alunos reconheceram que a abordagem à temática da tabela periódica, partindo de contextos do mundo real faz com que o ensino e a aprendizagem sejam mais interessantes. Deste modo, assumem que é mais fácil de compreender os conteúdos, principalmente, por saberem onde são utilizados os elementos químicos em situações do dia-a-dia, como foi referido nas entrevistas. Estes resultados evidenciam, tal como noutros estudos, que a exploração do mundo submicroscópico, partindo de situações macro e de contextos familiares aos alunos, facilitam de facto a compreensão dos conceitos associados a este tópico (Mammino, 2008).

Os resultados deste trabalho também mostram que os alunos revelaram gosto pelo uso de tecnologias que não estavam habituais ao longo das aulas, nomeadamente a visualização de vídeos e a utilização dos telemóveis como instrumento de pesquisa. A abordagem STEM refere-se à articulação entre os domínios da ciência, tecnologia, engenharia e matemática. A tecnologia pode, por um lado, referir-se ao nível conceptual, na medida em que se trabalha uma temática relacionada com produtos tecnológicos, por outro, à utilização direta de produtos tecnológicos potencializadores da aprendizagem (Bybee, 2010).

Neste sentido, é então crucial que os alunos se envolvam nas aulas. Contudo, a literatura apela à necessidade de se reconstruir refletidamente o currículo com esse intuito. Como aponta Reiss (2015), na atualidade, os alunos não compreendem o propósito do que estão a aprender, pois o currículo começa pela “ciência” e não pelo interesse do aluno. Neste trabalho, os contextos utilizados no âmbito da articulação STEM, com tecnologias e elementos da engenharia, não só mostraram providenciar uma maior relevância dada às aulas, como também, que os alunos veem as aulas convencionais como uma obrigação, estando em sintonia com Corrigan, Buntting, Dillon, Jones e Gunstone (2015). Citando um aluno, numa das entrevistas: “se fosse só matéria, não íamos ter muito interesse”,

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dando a entender que as aulas, aos seus olhos, não passam de “matéria”. Esta ideia sugere que os alunos não veem utilidade no que aprendem na escola para as suas vidas presente e futura. Assim sendo, é de reforçar a consideração em inovar, continuamente, o ensino- aprendizagem nas aulas de ciências e adequar, refletidamente, o currículo científico centrado no aluno.

Quanto à segunda questão orientadora deste trabalho, referente às dificuldades dos alunos, puderam-se observar, a partir dos documentos escritos, das entrevistas e das notas de campo, resultados significativos. Primeiramente, aponte-se para as dificuldades em compreender algumas questões das tarefas desenvolvidas com uma abordagem de

inquiry. Tal como salientam Edelson, Gordin e Pea (2011), o inquiry aplicado às aulas de

ciências requer um nível adequado de precisão e cuidados que os alunos não estão habituados a ter no seu dia-a-dia. As dificuldades em iniciar as suas ideias foram observadas durante as aulas, pelo que o que era pretendido em certas questões nem sempre era bem compreendido por alguns alunos, possivelmente por falta de domínios de conhecimentos científicos. Isto foi também visível nos documentos escritos dos alunos, cujas respostas às questões divergiram da aprendizagem que se pretendia (Edelson, Gordin, & Pea, 2011). É de notar, no entanto, que este processo é visto como uma potencialidade do inquiry, pois tarefas desafiantes, que permitem o envolvimento ativo dos alunos na construção das suas ideias, fomentam uma aprendizagem significativa (Kotkas, Holbrook, & Rannikmäe, 2016) e proporcionam uma maior retenção e aplicabilidade do conhecimento obtido (Kirubaraj & Santha, 2018). Como referido nas entrevistas, a orientação do professor ajudou, naturalmente, a direcioná-los nesse sentido. A orientação do professor ter sido enfatizada pelos alunos mostrou como é de relevo, para os próprios alunos e para o ensino-aprendizagem, o papel do professor como facilitador da aprendizagem quando se opta pelo inquiry.

Para além disso, a falta de profundidade e amplitude mostrada pelos alunos na compreensão dos conceitos de química foi visível, tendo sido evidenciadas dificuldades em justificar e concluir as suas respostas. A apresentação de conclusões complexas requer um nível de conhecimento científico que permita, não só saber aplicá-lo, mas também saber elaborar um raciocínio coerente e completo com base no mesmo. Este tipo de dificuldades vão ao encontro do estudo desenvolvido por Franco-Mariscal, Oliva- Martinez e Gil (2016), demonstrando que alguns alunos, nas suas respostas, tinham ideias vagas, não demonstrando uma linha de raciocínio coerente e de si próprios. A

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memorização, apontada por Ali (2012), e a transposição direta de palavras soltas ouvidas em discussões de turma, foram algumas das ferramentas usadas pelos alunos por não compreenderem os conteúdos abordados.

Em específico, os conteúdos em que os alunos manifestaram maiores dificuldades foram, por exemplo, o conceito de reatividade e de variação da reatividade, principalmente relativamente ao grupo 17. Os alunos demonstraram mais dificuldade em compreender estes conceitos neste grupo do que com os elementos dos grupos um e dois, possivelmente por ser mais intuitivo, não requerendo aludir aos oito eletrões de valência para a última camada do elemento ficar completa. Outro conceito foi a reação dos metais com a água, confundindo a função da fenolftaleína e, em particular, nas reações feitas com os metais do grupo dois. Estas reações envolveram, primeiro, a reação dos metais com o oxigénio (com ajuda da chama de uma lamparina) e, de seguida, a reação dos óxidos formados com a água, originando hidróxidos como produtos da última reação. Ora, isto parece ter confundido os alunos, visto que na tarefa anterior, procedeu-se à reação direta dos metais com a água, tendo como produtos de reação, também hidróxidos. Deste modo, os alunos questionaram-se qual seria a função da lamparina na formação dos hidróxidos e como é que algo que já tinha reagido, pode reagir novamente, algo que é pouco intuitivo. Observaram-se, também, dificuldades no domínio processual – processos utilizados em química que facilitam a sua construção – nomeadamente, nas representações simbólicas. Em detalhe, a tradução da representação de uma configuração eletrónica – um construto abstrato – em algo concreto (considerado concreto ao nível do 9.º ano) foi uma das principais dificuldades. Os alunos tiveram dificuldades, não só em escrever configurações eletrónicas de certos elementos, mas também em perceber como podiam trabalhar com essa representação para perceber a sua tradução em termos concretos e as consequências reais associadas às mesmas (Mokiwa, 2017). Por outras palavras, os alunos tiveram dificuldade em compreender como é que a atividade do mundo submicroscópico influencia as observações vistas no mundo macroscópico. Este facto enfatiza a importância de, nas aulas de química, usar as representações como uma ferramenta crucial para “elucidar” os alunos acerca da relação entre esses dois mundos (Mammino, 2008). Para além disso, a articulação de outros domínios em certas questões também levantou algumas dificuldades. Embora alguns alunos tenham demonstrado algumas dificuldades na aplicação de conceitos matemáticos (leitura de histogramas, aplicação de conceitos de perpendicularidade e paralelismo entre retas e planos e aplicação de intervalos não

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degenerados), também demonstraram dificuldades na capacidade de contextualização e na relação entre conceitos. Note-se, então, que algumas das questões com uma articulação STEM envolviam a contextualização do mundo real e exigiam, por vezes, considerações de várias ordens. Neste sentido, alguns alunos demonstraram dificuldades em utilizar conceitos associados à engenharia – como as inúmeras considerações da fabricação em larga escala – e relacioná-los com a ciência e com o mundo real para elaborar as suas respostas. As dificuldades em tarefas de química com uma abordagem STEM são uma falta na literatura, pelo que não existem muitos estudos que mostrem as dificuldades relativamente aos domínios da tecnologia, da engenharia e da matemática ao longo de aulas de química.

São, também, escassos os estudos sobre aprendizagens acerca de conceitos de química, com alunos envolvidos numa abordagem STEM. Foi visto, com este trabalho de cariz investigativo, por meio de documentos escritos, de entrevistas e de notas de campo, que os alunos desenvolvem as aprendizagens esperadas, mesmo sendo-lhes exigido dominar outros conceitos, para além da matéria estipulada pelas metas curriculares – neste caso, conceitos dos domínios da tecnologia, da engenharia e da matemática. Assim sendo, note- se como o tempo não é determinante na aprendizagem, mas sim, a qualidade do ensino- aprendizagem, nomeadamente a abordagem que se escolhe fazer e o envolvimento dos alunos.

Posto isto, observaram-se aprendizagens, ao nível conceptual, acerca de diversos conceitos científicos associados à tabela periódica. Os alunos mostraram saber a reação dos metais com a água e as características da solução resultante, compreender a reatividade e como se dá a variação da reatividade ao longo de um grupo, as características dos metais e dos não metais, a organização e a utilidade da tabela periódica – embora esta represente uma dificuldade comum de acordo com Mokiwa (2017) – e a formação de iões. Para além disso, dada a articulação de domínios (STEM) presente no conjunto das tarefas, os alunos mostraram saber aplicar conceitos de matemática aprendidos neste ano, nas aulas de matemática.

Finalmente, apresente-se, ainda, os contributos desta intervenção sobre as aprendizagens desenvolvidas quanto ao domínio do raciocínio. Em questões que requeriam considerações de vários níveis, embora alguns alunos tenham demonstrado dificuldades, outros, mostraram uma boa capacidade de raciocínio, apresentando respostas com argumentos de várias ordens. A articulação STEM, aliada aos contextos a si inerentes e

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que eram familiares aos olhos dos alunos, proporcionou um envolvimento por parte destes que resultou em respostas bastante significativas e abrangentes. Por exemplo, numa das questões, houve alunos que apresentaram respostas que relacionaram “factos” científicos sobre as características de um produto tecnológico, tendo em consideração outros “factos” obtidos através da compreensão de conceitos matemáticos, para elaborar uma linha de raciocínio criada com base num objetivo próprio do aluno. Ao se depararem com uma abordagem deste teor, estes alunos demonstraram competências associadas às competências STEM na visão de Comissão Europeia (2015). É visível a possível relação entre as competências do século XXI – resolução de problemas, pensamento crítico, criatividade e inovação – os contextos do mundo real e familiar e as competências STEM demonstradas. Note-se, deste modo, as potencialidades de uma articulação STEM para a promoção das competências globais (Mansilla & Anthony, 2011) e para proporcionar contextos do mundo real (Moore, Tank, Glancy, & Kersten, 2015; Rennie, 2015).

Conclusão

Estudos realizados sobre uma abordagem STEM ao longo da aprendizagem do tema da tabela periódica são ainda raros. Este estudo mostra-se um contributo para a comunidade educativa, nesse sentido.

Os alunos reconheceram que a aprendizagem, partindo de contextos reais e que lhes são familiares traz, de facto, potencialidades, na medida em que veem aplicações reais, relacionadas com o seu dia a dia e que, deste modo, dão um sentido à aprendizagem dos conceitos de química (Fensham, 2015; Moore, Tank, Glancy & Kersten, 2015). Deste modo, os alunos puderam desenvolver aprendizagens sobre química, tendo sido captado o seu interesse. Os alunos consideraram, de facto, este tipo de tarefas, em que houve uma consideração relativamente à escolha de contextos com os quais se esperava envolver os alunos, mais “interessantes” do que, por exemplo, uma aula expositiva (Reiss, 2015). Para além de terem mostrado apreciar tarefas com contextos familiares, os alunos revelaram interesse pelo uso das tecnologias – como os seus telemóveis e a visualização de vídeos – e gostaram, em particular, das atividades que envolveram hands-on.

A abordagem STEM das tarefas nas aulas de química mostrou, também, permitir que alguns dos alunos desenvolvessem ou mostrassem competências vistas pela Comissão Europeia (2015) próprias de competências STEM, nomeadamente, serem capazes de

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compreender e analisar dados empíricos, terem conhecimentos de princípios científicos e matemáticos e apresentarem engenho, raciocínio lógico e inteligência prática.

Note-se que a tarefa que apresentou as respostas “pessoais” mais integradas (Rennie, 2015) foi a que abrangia mais domínios em simultâneo, pelo que teria sido interessante que as outras tarefas tivessem um aprofundamento da articulação semelhante, de modo a providenciar um desafio de nível global aos alunos (Moore Tank, Glancy, & Kersten, 2015). Deste modo, sugere-se que se realizem mais estudos sobre esta temática de investigação, com tarefas STEM que incorporem, de facto, estes quatro domínios e que partam do mundo real, isto é, de contextos familiares para os alunos, rentabilizando-se as potencialidades deste tipo de abordagem. Ademais, outras investigações podem ser desenvolvidas para se compreender melhor as aprendizagens dos alunos nas áreas de ciências quando se recorre a abordagens STEM. Sugere-se ainda a realização de estudos longitudinais que envolvam experiências no ensino formal e não formal das ciências.